作者：dadiyang
公眾號：Java面試那些事兒
面試官：Ipv4地址可以轉為Long類型的數字知道吧？你寫一下這個轉換的代碼。
對計算機基礎逐漸模糊的小黃一臉懵逼，畢竟工作中很少會用到，只記得ip地址和整數是可以相互轉換的，但是從來沒有自己實現過。於是在大腦中飛速計算。過了一會，思路出現了：ip 地址分為四段，每段都是 0~255 之間的數，每段可以用 8 位來裝下它，4x8=32位，也就是可以將ip地址轉為 32 位的整數。咦？面試官居然讓轉成 Long，但是 Long 有 64 位啊！一個 int 就搞定了，為什麼要轉為Long呢？但是自己沒實現過，心裡沒底，再一犯嘀咕，然後回答不出來。面試沒通過。
之後小黃一直心心念念這個問題，回來立馬自己寫了代碼實現了一下，果然是 int 就搞定了，之前的思路一點都沒錯！
面試有時考驗的不只是技術，還有自信心。
解決
IP地址是一個32位的二進制數，通常被分割為4個“8位二進制數”（也就是4個字節）。IP地址通常用“點分十進制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數。例：點分十進IP地址（100.4.5.6），實際上是32位二進制數（01100100.00000100.00000101.00000110）。–《百度百科》
也就是說，ip 地址本身就是一個32位的二進制數，只是通常被以 a.b.c.d 的形式表示而已。原理在這，解決也就容易得很了。
那麼為什麼要將 ip 轉為數字呢？其實就是時間換空間的一種方式。String類型的ip佔用 7 (如0.0.0.0) 到 15 (如 255.255.255.255) 個字節，而 int 只需要 4 個字節！
那麼要如何轉換呢？
ip 字符串轉換為 int
我們用位運算，只需 7 行代碼，即可實現。
有一個技巧，就是 或運算。就是將每段的 int 值左移到恰當的位置後跟保存結果的 int 值進行或運算。
以 255.255.255.255 這個地址為例，上面的或運算過程如下。
那麼如何將 int 再轉為字符串的表示法呢？
int 位轉換為 ip 字符串
其實也很簡單，思路是一樣的，將 int 值的 32 位分為 4 個 8 位數字，然後這 4 個 8 位的數字用 0~255 的數字進行表示，用點號分隔即可。我們也基於位運算，7 行代碼即可實現。
這裡使用與運算來取每次處理的 ip 片段。取最高的 8 位時，涉及到符號的處理，因此在將每段 8 位轉為 0~255 的數字時必須使用無符號右移運算，否則最後處理的部分因為符號問題會不準確。
測試一下
我們拿一組 ip 地址來測試一下。
輸出結果如下。
用於測試的ip地址: 0.0.0.0, int表示: 0, 二進制: 0, 轉回String: 0.0.0.0，與測試 ip 地址是否相等: true
用於測試的ip地址: 127.0.0.1, int表示: 16777343, 二進制: 1000000000000000001111111, 轉回String: 127.0.0.1，與測試 ip 地址是否相等: true
用於測試的ip地址: 192.168.1.1, int表示: 16885952, 二進制: 1000000011010100011000000, 轉回String: 192.168.1.1，與測試 ip 地址是否相等: true
用於測試的ip地址: 255.0.0.255, int表示: -16776961, 二進制: 1111111111111111111111111111111111111111000000000000000011111111, 轉回String: 255.0.0.255，與測試 ip 地址是否相等: true
用於測試的ip地址: 255.255.255.255, int表示: -1, 二進制: 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111, 轉回String: 255.255.255.255，與測試 ip 地址是否相等: true
注意，這裡相互轉換的算法是配套的，不同的轉換算法計算的 int 值可能會不一樣，因為雖然都是處理 ip 的 4 個部分，但是它們的結合順序可以不一樣，因此以怎樣的順序搭配轉為 int，就應該以相同的順序解析為 String。
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